CN208739135U - 一种组网通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种组网通信系统，包括服务器端、通信端以及多个设备端，所述服务器端与通信端无线连接，所述通信端通过系统总线与各个设备端相连，所述通信端包括依次电性相连的SIM卡、通信模组以及MCU，所述SIM卡和通信模组用于与所述服务器端之间进行通信和数据交互，并将数据传输至所述MCU，所述MCU通过系统总线与各个设备端相连，用于读取各个设备端的数据及发送控制指令至各个设备端。本实用新型最大可支持对64台设备联网，能确保2km内的数据都能有效迅速的传输，能降低对服务器端的压力，降低组网成本。

Description

一种组网通信系统

技术领域

本实用新型涉及通信领域，具体而言，涉及一种组网通信系统。

背景技术

目前组网通信主要有两种应用方式：1、一个区域内设置一台4G无线路由器，整个区域内的每一台机器上面安装wifi通信模块，每台设备通过wifi连接4G无线路由器，然后通过4G无线路由器与外界进行通信和数据传输；2、一个区域内所有的设备上单独部署4G或2G通信模块，每台设备单独与外界进行通信和数据传输。第一种组网方式有如下缺陷：a)可连接的设备台数受4G无线路由器配置影响，想要支持更多的设备必须使用企业级路由器等高配置的路由器，成本较高；2、wifi连接的距离只能在10米以内，超过10米信号将变弱，且穿透能力比较差，稳定性差；3、每台设备上面安装wifi模块，成本非常昂贵。第二种组网方式有如下缺陷：a)一个区域内多台设备将会有多个终端与服务器端保持长连接，当区域个数变多后，将会给服务器端带来非常大的访问压力；b)每台设备上单独部署4G或2G模块，成本上将非常昂贵。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种组网通信系统，最大可支持对64台设备联网，能确保2km内的数据都能有效迅速的传输，能降低对服务器端的压力，降低组网成本。

本实用新型采用的技术方案是：提供一种组网通信系统，包括服务器端、通信端以及多个设备端，所述服务器端与通信端无线连接，所述通信端通过系统总线与各个设备端相连，所述通信端包括依次电性相连的SIM卡、通信模组以及MCU，所述SIM卡和通信模组用于与所述服务器端之间进行通信和数据交互，并将数据传输至所述MCU，所述MCU通过系统总线与各个设备端相连，用于读取各个设备端的数据及发送控制指令至各个设备端。

在本实用新型所述的组网通信系统中，所述设备端包括两个电性相连的第一通讯接口，所述MCU通过与所述第一通讯接口相匹配的第二通讯接口与所述设备端相连接。

在本实用新型所述的组网通信系统中，所述第一通讯接口和第二通讯接口均为485通信接口。

在本实用新型所述的组网通信系统中，所述系统总线包括数据总线和地址总线，所述通信端通过所述数据总线与设备端之间进行数据交互，并通过所述地址总线传送地址编码寻找指定设备端。

在本实用新型所述的组网通信系统中，所述设备端为跑步机，所述跑步机包括用于采集用户运动数据的运动数据采集装置和用于传输所述运动数据的数据通信装置，所述运动数据采集装置与数据通信装置电信相连。

在本实用新型所述的组网通信系统中，所述运动数据采集装置包括用于测量用户运动速度数据的红外距离测量电路和用于获取跑步机坡度的3D活动传感器；所述数据通信装置通过485通信接口与所述MCU相连接。

本实施例提供的组网通信系统结构简单，使用方便，所有的设备端之间均以485通信接口进行连接，能确保2km内的数据都能有效迅速的传输；通信端可通过通信协议中的地址编码数据对设备端进行识别，最大可支持对64台联网设备端的查询识别，且成本较低；多台联网设备端只需要有一个通信端与服务器端建立长连接，能大大降低联网设备端较多时对服务器端的压力；多台联网设备端只需要有一个通信端，大大降低了多台设备端的联网成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为本实用新型实施例所提供的组网通信系统的结构框图；

图2为本实用新型实施例所提供的组网通信方法的步骤流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实施例提供的组网通信系统，包括服务器端1、通信端2以及多个设备端3，所述服务器端1用于响应客户终端的服务请求并进行处理，以及下发操作指令至设备端3，控制设备端3动作。所述通信端2用于连接服务器端1和设备端3，本实施例中的通信端2为通信板，其包括依次电性相连的SIM卡21、通信模组22以及MCU23。所述SIM卡21和通信模组22用于与服务器端1之间进行通信和数据交互，并将数据传输至所述MCU23。所述SIM卡21和通信模组22的通讯方案相互匹配，可以采用2G、3G、4G或者NB的通信方案，与2G和3G相比，4G通信技术具有通信速度更快、网络频谱更宽、通信更灵活、功能更强大、智能性能更高、兼容性能更平滑等诸多优势，本实施例中SIM卡21和通信模组22优选采用4GSIM卡21和4G通信模组22。所述MCU23通过所述SIM卡21和通信模组22与服务器端1连接，并通过系统总线与各个设备端3相连，其用于维护所有设备端3的地址编码、将服务器端1下发的指令转化成设备端3可执行的指令、将设备端3的数据封装成通信板与服务器端1通信协议中规定的格式等。所述系统总线包括数据总线和地址总线。本实施例中的每个设备端3均设有两个电性相连的第一通讯接口，所述MCU23上通过与所述第一通讯接口相匹配的第二通讯接口与设备端3相连接。具体的，本实施例中的第一通讯接口和第二通讯接口可以是232、422或485通讯接口，本实施例优选使用485通讯接口，485通讯接口具有良好的抗噪声干扰性、长的传输距离和多站能力等优点。所述MCU23通过第一通讯接口以及数据总线与第一台设备端3的其中一个第二通讯接口连接，第二台设备端3的其中一个第二通讯接口与第一台设备端3的另一个第二通讯接口连接，第三台设备端3的其中一个第二通讯接口与第二台设备端3的另一个第二通讯接口连接，以此类推，直至最后一台设备端3的第二通讯接口与前一台备端的第二通讯接口相连接；所述MCU23还通过地址总线与各个所述设备端3相连接，从而使通信端2可通过加入设备端3地址位数据来识别所有的设备端3；接着定义好通信端2和设备端3之间的数据传输通信协议(主要包括数据上传和指令下发两方面协议)，即可实现将所有的设备端3均连接到通信网络中来。在使用时，所述MCU23首先会为所有连接在网络中的设备端3分配唯一对应的地址编码，然后通过通信模组22及SIM卡21向服务器端1发起登录请求，在登录过程中，所述MCU23会将所有设备端3的地址编码发送到服务器端1进行登记形成列表，登记完成后会按照地址编码列表通过数据总线定时获取每一台设备端3的状态数据，获取到状态数据后会将该状态数据与相对应的设备端3的地址编码一起发送给服务器端1，以此使服务器端1获取到每一台设备端3的心跳包数据。当服务器端1的操作指令需要下发到某一台设备端3时，将通过SIM卡21及通信模组22将操作指令传到所述MCU23，该操作指令中包含目标设备端3的地址编码，接收到操作指令后所述MCU23会根据操作指令中的地址编码通过地址总线找到需要执行指令的那台设备端3，并向此设备端3发送操作指令，从而实现对某台设备端3点对点的控制。

本实施例中的设备端为跑步机，所述跑步机包括运动数据采集装置和数据通信装置。其中，运动数据采集装置包括用于测量用户运动速度数据的红外距离测量电路和用于获取跑步机坡度的3D活动传感器，红外距离测量电路包括固定设置在跑带上端的红外发射灯和固定设置在跑带下端的红外接收灯，跑带可以阻隔红外光，但在跑带上设有唯一的通光孔，通过该通光孔红外发射灯发射的红外光可被红外接收灯接收，即跑带每旋转一圈，红外接收灯接收红外光一次，红外距离测量电路中的计数模块计数一次，通过计算跑带的长度乘以次数即可获取运动者的运动速度数据，3D活动传感器可以是三轴陀螺仪，安装在跑带装置上，用于获取跑步机的坡度数据；数据通信装置通过485通信接口与MCU23相连接。在使用时，运动数据采集装置采集到的运动数据即通过数据通信装置传输至MCU23，再通过SIM卡21及通信模组22上传至服务器，本实施例采集用户在跑步机上的运动数据的整个过程，非常的便捷简单实用，可大大提高数据的传输速度及稳定性。

本实施例提供的组网通信系统结构简单，使用方便，所有的设备端3之间均以485通信接口进行连接，能确保2km内的数据都能有效迅速的传输；通信端2可通过通信协议中的地址编码数据对设备端3进行识别，最大可支持对64台联网设备端3的查询识别，且成本较低；多台联网设备端3只需要有一个通信端2与服务器端1建立长连接，能大大降低联网设备端3较多时对服务器端1的压力；多台联网设备端3只需要有一个通信端2，大大降低了多台设备端3的联网成本。

如图2所示，本实施例还提供一种组网通信方法，使用上述的组网通信系统，该方法包括以下步骤：

S1将通信端通过无线连接的方式与服务器端连接、通过系统总线与各个设备端连接，组建通信网络。

本实施例的系统总线包括数据总线和地址总线，数据总线用于传送数据信息，地址总线用于传送地址信息。所述通信端包括依次电性相连的SIM卡、通信模组以及MCU，所述SIM卡和通信模组用于与服务器端之间进行通信和数据交互，并将数据传输至所述MCU，且SIM卡和通信模组优选采用4GSIM卡和4G通信模组。所述MCU通过所述SIM卡和通信模组与服务器端连接，并通过系统总线与各个设备端相连，其用于维护所有设备端的地址编码、将服务器端下发的指令转化成设备端可执行的指令、将设备端的数据封装成通信板与服务器端通信协议中规定的格式等。本实施例中的数据总线采用485通信协议传输数据，每个设备端均设有两个电性相连的485通讯接口，MCU通过一个485通讯接口与第一台设备端的其中一个485通讯接口连接，第二台设备端的其中一个485通讯接口与第一台设备端的另一个485通讯接口连接，第三台设备端的其中一个485通讯接口与第二台设备端的另一个485通讯接口连接，以此类推，直至最后一台设备端的485通讯接口与前一台备端的485通讯接口相连接。

S2由通信端分别为各个联网的设备端分配唯一对应的地址编码。

本实施例中的MCU通过地址总线与各个设备端相连接，使通信端可通过加入设备端地址位数据来识别所有的设备端；通过以上设置，再定义好通信端和设备端之间的数据传输通信协议(主要包括数据上传和指令下发两方面协议)，即可实现将所有的设备端均连接到通信网络中来。

S3由通信板向服务器端发起登录请求，将所有设备端的地址编码发送至服务器端进行登记形成列表，并在登记完成后按照地址编码列表定时获取每一台联网设备端的状态数据，将各个设备端的状态数据及其地址编码一起发送给服务器端，从而实现服务器端对每一台设备端心跳包数据的获取。

S4当服务器端需要发送控制指令至某一台联网设备端时，由服务器端发送控制指令至通信端，所述操作指令中包含目标设备端的地址编码，接收到操作指令后通信端根据操作指令中的地址编码找到对应的设备端，并向此设备端发送操作指令，从而实现对某台设备端点对点的控制。

本实施例提供的组网通信方法以低成本硬件方案实现了兼顾大流量数据传输和控制，在该组网区域内，只需要一个通信端建立与服务器端的无线连接，再通过在通信端内部建立寻址机制，达到服务器端和各个设备端之间精准快速通信的目的，可大幅降低服务器的压力，减少组网通信成本。

以上结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (6)

1.一种组网通信系统，其特征在于，包括服务器端、通信端以及多个设备端，所述服务器端与通信端无线连接，所述通信端通过系统总线与各个设备端相连，所述通信端包括依次电性相连的SIM卡、通信模组以及MCU，所述SIM卡和通信模组用于与所述服务器端之间进行通信和数据交互，并将数据传输至所述MCU，所述MCU通过系统总线与各个设备端相连，用于读取各个设备端的数据及发送控制指令至各个设备端。

2.如权利要求1所述的组网通信系统，其特征在于，所述设备端包括两个电性相连的第一通讯接口，所述MCU通过与所述第一通讯接口相匹配的第二通讯接口与所述设备端相连接。

3.如权利要求2所述的组网通信系统，其特征在于，所述第一通讯接口和第二通讯接口均为485通信接口。

4.如权利要求1所述的组网通信系统，其特征在于，所述系统总线包括数据总线和地址总线，所述通信端通过所述数据总线与设备端之间进行数据交互，并通过所述地址总线传送地址编码寻找指定设备端。

5.如权利要求3所述的组网通信系统，其特征在于，所述设备端为跑步机，所述跑步机包括用于采集用户运动数据的运动数据采集装置和用于传输所述运动数据的数据通信装置，所述运动数据采集装置与数据通信装置电信相连。

6.如权利要求5所述的组网通信系统，其特征在于，所述运动数据采集装置包括用于测量用户运动速度数据的红外距离测量电路和用于获取跑步机坡度的3D活动传感器；所述数据通信装置通过485通信接口与所述MCU相连接。